Sortenspektrum und Sorteneinstufung bei Brotgetreide

Dr. Simone Seling

Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel

Institute für Getreide-, Kartoffel- und StärketechnologieDetmold

ca. 200 verschiedene Brotarten; > 1000 versch. Kleingebäcke

Brotgetreide

pro Kopf Verbrauch : 84 kg Brot & Brötchen pro Jahr

Brotgetreidearten: Getreide mit Eigenbackfähigkeit

Weizen und Roggen

Anbaufläche: 3 Mio ha* 0,5 Mio ha*(= 25% d.LN)

Erntemenge: 20 Mio t 3 Mio t

Verwendung für

Brot-& Backwaren: 6 Mio t 1 Mio t

* Winterformen überwiegen mit mehr als 95%

Sorte = ??

Quatsch ! Das sind verschiedene Arten !

Das sind aber viele Getreidesorten !

Ich bin schlau !

Sorte im botanischen Sinne

Sorten

Familie

Gattung

ArtTriticum aestivum : Weizen

Triticum

Weizen Durum Emmer Dinkel

Süssgräser

Weizen Roggen Hafer Mais

Ich bin schlau !

sind unterscheidbare Varianten einer Kulturpflanzenart, die bei der Fortpflanzung ihre typischen Merkmale beibehalten(Art. 10 , ICNCP Internationaler Code der Nomenklatur der Kulturpflanzen)

Sortenzulassungsverfahren

Züchter beantragt Zulassung eines Stammes als Sorte beimBundessortenamt (BSA) in Hannover

Anforderung an eine Sorte gemäß Sortenschutzgesetz:

homogen

unterscheidbar von anderen Sorten

beständig

bei landwirtschaftlichen Pflanzenarten: „landeskultureller Wert“

Verbesserung im Vergleich zu vorhandenen Sorten muss erkennbar sein

Zulassung

Prüfung

Aufnahme in die Amtliche SortenlisteZulassung & Schutz der Sorte

Prüfverfahren bei Weizen und Roggen

Prüfung obliegt dem Bundessortenamt (BSA)

Prüfstämme und 4-8 Vergleichssorten

Anbau auf 15 verschiedenen Standorten in Deutschland

3-jährige Prüfung

Untersuchung der

Agronomischen Eigenschaften

* Ertragsparameter

* Krankheitsanfälligkeit

Verarbeitungseigenschaften (8 Standorte)

Verarbeitungseigenschaften von Weizen

Kornhärte/Mehl-Griffigkeit

Passagenmehl

Anfall

Mineralstoffgehalt

Mineralstoffwertzahl

Mehl Type 550

Ausbeute

Gesamt-Mehl

Anfall

Mineralstoffgehalt

Mahleigenschaften Backeigenschaften

?

Mischung von isolierten Klebereiweißen und Wasser

Besondere Vernetzungsfähigkeit der Klebereiweiße

Quelle: Amend, T.; Beliz, H.D.; Kurthen, C., 1990

kneten

kneten

Kleber

GlutenineGliadine

Disulfid-BindungMehl

Schematische Darstellung der Glutenin- u. Gliadin-Vernetzungsfähigkeit

Quelle: Köhler, P.; Schurer, F.; Kieffer, R.; Wieser, H.; Forschungsreport 2006

+ Wasser

Kleber unterschiedlicher Dehnfähigkeit u. Elastizität

Quelle: Bietz, J., AACC, 1990

nachlassend

Nicht zu

verarbeiten !

Kleber-struktur

kurz normal weich

Unterschiedliche Dehnfähigkeit je nach Eiweißzusammensetzung & Eiweißmenge

Sorte & Anbaubedingungen

Krankheiten Witterung Düngung

Quelle: Fretzdorf, B., BfEL

Mehl-Wasser-Hefe-Salz-Teig nach dem Kneten

Stärkekörner (S) und ein grobesProteinnetzwerk (P) bilden die Hauptstruktur

Teigbereitung

Wechselwirkungen zwischenStärkekörnern (S) und Proteinsträngen (P) :zwei Stärkekörner sind übermehrere Proteinstränge verbunden: Protein-Stärke-Netzwerk

Mehl-Wasser-Hefe-Salz-Teig nach der Gare (Teigruhe)

Teigruhe

durch die hohen Ofentemperaturen erfolgen strukturelle Veränderungen von

Proteinen : Denaturierung und

Stärke : Verkleisterung

„Stabilisierung“ des gedehnten Protein-Stärke-Netzwerkes

Backprozess

Krumenbildung Ausbund & Krustenbildung

... die drei Säulen der Backqualität....

Eiw

eißq

ualit

ät

Eiw

eißm

enge

Stä

rkeq

ualit

ät

Backqualität

Stä

rkeq

ualit

ät

Eiw

eißq

ualit

ät

Eiw

eißm

enge

Backqualität

Fallzahl

Eiweißgehalt

Sedimentationswert

Gebäcke sortenreiner Proben mit unterschiedlicher Backqualität nach dem Rapid-Mix-Test (RMT)

Quelle: BfEL

Verarbeitungseigenschaften von Weizen

Indirekte Parameter

Fallzahl (ICC 107)

Proteingehalt (ICC 105/2)

Sedimentationswert (ICC 116)

Backversuch (Rapid Mix Test, RMT)

Wasseraufnahme (Farinograph)

Teigelastizität

Teigoberfläche

Backvolumen

Kornhärte/Mehl-Griffigkeit

Passagenmehl

Anfall

Mineralstoffgehalt

Mineralstoffwertzahl

Mehl Type 550

Ausbeute

Gesamt-Mehl

Anfall

Mineralstoffgehalt

Mahleigenschaften Backeigenschaften

Klassifizierung der Weizensorten

E Elite-WeizenA Aufmisch-WeizenB BackweizenC andere Weizen

hohe Backqualitätgute Backqualität mittlere Backqualitätgeringe Backqualität, Futterweizen

Back-Qualitätsgruppe

CK Keks-Weizen gut geeignet zur Keksherstellung

Ergebnisse werde in Relation zu den Ergebnissen

der Verrechnungssorte gesetzt

Umwandlung der absoluten Ergebnisse in

relative Ergebnisse: sog. Ausprägungsstufen (APS)

APS 1 = sehr niedrig APS 9 = sehr hoch

Einstufung in Back-Qualitätsgruppe

Qualitätsgruppe Eigenschaften

E-Gruppe Eliteweizen

A-Gruppe Qualitätsweizen

B-Gruppe Brotweizen

C-Gruppe sonstiger Wz.

Volumenausbeute (RMT) mind. 8 (712) mind. 6 (652) mind. 4 (592)

Elastizität des Teiges normal etwas zäh zäh

normal etwas kurz etwas zäh zäh

geschmeidig1 normal etwas kurz etwas zäh

Oberflächenbeschaffenheit des Teiges

feucht etwas feucht normal

feucht etwas feucht normal

feucht etwas feucht normal etwas trocken

Fallzahl mind. 6 (286) mind. 5 (256) mind. 4 (226)

Rohproteingehalt mind. 6 (13,3) mind. 4 (12,5) mind. 3 (12,2)

Sedimentationswert mind. 7 (47) mind. 5 (33) mind. 3 (19)

Wasseraufnahme mind. 4 (57,3) mind. 3 (55,2) mind. 2 (54,0)

Mehlausbeute (T 550) mind. 5 (73,8) mind. 5 (73,8)

mind. 42 (71,8) mind. 4 (71,8) mind. 32 (62,8)

1 ohne Tendenz nachzulassen 2 bei Sommerweizen

----

--

----------

Qualitätsgruppenschema - Anforderungen für die Zuordnung zu den Gruppen in Ausprägungsstufen

Einfluß steigender Proteingehalte auf das Backvolumen (Ergebnisse der Wertprüfung von 116 Winterweizensorten der aktuellen BSL)

Proteingehalt [% i.TS]10 12 14 16 18 20

Bac

kvol

umen

im R

apid

-Mix

-Tes

t [m

L]

0

400

500

600

700

800

900

1000

E

AB

C

Quelle: BfEL, BSA

Proteingehalt [% i.TS]10 12 14 16 18 20

Bac

kvol

umen

im R

apid

-Mix

-Tes

t [m

L]

0

400

500

600

700

800

900

1000

QualitätsgruppeEABC

Proteingehalt [% i.TS]10 12 14 16 18 20

Bac

kvol

umen

im R

apid

-Mix

-Tes

t [m

L]

0

400

500

600

700

800

900

1000

E

AB

C

Einfluß steigender Proteingehalte auf das Backvolumen (Ergebnisse der Wertprüfung von 116 Winterweizensorten der aktuellen BSL)

Quelle: BfEL, BSA

Beziehung zwischen Rohproteingehalt und Backvolumenvon zwei Winterweizensorten

Rohproteingehalt im Korn [% i.TS]

0 10 11 12 13 14 15 16 17

Bac

kvol

umen

im R

apid

-Mix

-Tes

t [m

L/10

0g M

ehl]

0550

600

650

700

750

800

850

r2=0,60r = 0,77

r2=0,50r=0,71

Quelle: BfEL, BSA

Winterweizensorten

Bes

timm

thei

tsm

aß d

er B

ezie

hung

zw

isch

en

Prot

eing

ehal

t und

RM

T-B

ackv

olum

en

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

EABQualitätsgruppeQuelle: BfEL, BSA

Bestimmtheitsmaß (r2) der Beziehung zwischen Proteingehalt und RMT-Backvolumen von 102 Winterweizensorten (ohne C-Sorten)

<1%

71%

Schwankung im Backvolumen läßt sich je nach Sorte von <1% bis zu 71% durch den Proteingehalt erklären !

Anbau-Häufigkeit der Qualitätsgruppen im Bundesgebiet

E EliteweizenA QualitätsweizenB BackweizenC andere Weizen

hohe Backqualität; z.B.: Bussard, Altosgute Backqualität ; z.B: Tommi, Cubus, mittlere Backqualität; z.B.: Drifter, Dekangeringe Backqualität, Futterweizen; z.B.: Biscay, Certo

unbekannt

C

EU

B

A

E

unbekannt

E rn te ja h r

9 5 9 6 9 7 9 8 9 9 0 1 2 3 4 5

Rel

ativ

e H

äufig

keit

[%]

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

6

Ertrag und Qualitätsgruppe der Winterweizensorten : 2006K

orne

rtra

g (A

usp r

ägun

g sst

ufe )

Qualitätsgruppe

Quelle: Bundessortenamt, BSL 2006

E A B C9 Actros, Hybred, Opus

8 Boomer, Brilliant,Cubus, Paroli,Schamane, Tuareg

Anthus, Elegant,Heroldo

Amply, Certo, Hermann,Hybnos 1, Hybnos 2B,Manhattan, Winnetou

7 Akratos, Alitis, Ellvis,Impression, Korund,Leiffer, Tommi, Torrild,Türkis

Borneo, Buteo,Campari, Dekan,Exsept, Greif, Limes,Madrid, Maverick,Ranger, Redford,Terrier, Tulsa, Vergas

Biscay, Capnor, Koch,Wasmo

6 Magister, Quebon Akzento, Aristos,Asketis, Batis, Gaston,Lahertis, Ludwig,Magnus, Milvus, Olivin,Pegassos, Sobi,Sokrates, Tiger, Toras,Transit

Champion, Drifter, Flair,Maltop, Novalis, Ritmo,Romanus, Skater,Solitär, Striker

Mandub

5 Akteur, Altos, Aron,Cetus, Enorm, Idol,Privileg, SW Maxi, SWTopper

Frodin, Noah,Compliment, Cardos,Tarso, Toronto, Astron

Atlantis, Centrum

4 Naturastar, Petrus

3 Bussard

2 Alidos, Monopol, Wenga

1 Aszitaohne Ertragsangabe: Zentos Kontrast Contra

Skagen

Skalmeje

Lucius, MeteorMirage, PotenzialTukan, Zobel

CareniusManager, Mulan

Naturastar

Wenga Besondere Eignung fürökologischen Anbau

Hermann

Wasmo

Manhattan

CK

„Qualität kostet E

rtrag !“

Ertrag und Qualitätsgruppe der Winterweizensorten : 1996K

orne

rtra

g (A

usp r

ägun

g sst

ufe )

Qualitätsgruppe

Quelle: Bundessortenamt, BSL 1996

E A B C98 ,

7 , ,

6

5

4321

Previa

Caprimus, ReaperContra

Campus

Zentos

Aron

Alidos, Borenos,Bussard, RektorCarolus

Monopol

BatisHanseat, Pegassos

AristosKornettToni

Ebi, Mikon, MoldauPetrus,TamborTarso, TorontoTransit

Astron, Belisar,Herzog, Kontrast

Kanzler

Flair

RitmoCaesar

Bold, Borneo, Dakota, EsticaGreif, KimonLongos, Tower, Trakos, Winni

Atlantis, Konsul, Ohio, Orestis, PikoPrinz

Nur 18 Sorten der zur Zeit 113 eingetragenen Sorten sind älter als 10 Jahre !

intensive Züchtungsarbeit

Schachtschneider, R.; Nordsaat Saatzucht, 2006

Züchtungsfortschritt: Kornertrag

Ertrag [dt/ha]

02530354045505560657075808590

≈ 1,1 dt/ha pro Jahr

Anbaufläche und Ertrag von Winterweizen in Deutschland 1965 - 2005

Quelle: BfEL

Erntejahr1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

Anb

auflä

che

[Mio

ha]

0,0

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

31

45

61

70

74Verdopplung des Ertrages innerhalb der letzten 40 Jahre

Erntejahr

1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

Roh

prot

eing

ehal

t [ %

i. T

S]

0

11

12

13

14 Sedim

entationswert [m

L]

0

20

30

40

50

Quelle: BfEL

Proteingehalt und Sedimentationswert der Winterweizenernten in Deutschland : 1964 - 2006

(Ergebnisse der Besonderen Ernte- und Qualitätsermittlung)

Backfähigkeit des Roggens

Backfähigkeit des Roggens

Pentosane

Stärkebeschaffenheit

Verkleisterungseigenschaften der Stärke

Sorteneinfluß wird zumeist überlagert von den

Standort-Einflüssen (insbes. Witterung)

Gesamt-Pentosangehalt verschiedener Roggensorten von jeweils 5 Standorten (Ergebnisse der Wertprüfung)

4,00

4,50

5,00

5,50

6,00

6,50

7,00

7,50

8,00

8,50

9,00

Avanti Nikita Treviso Caroass Askari Pollino Amato AgronomSorten

Ges

amtp

ento

sang

ehal

t(%

)

Schuby Groß-Gerau Krauchenwies Neuhof Wehnen

Unbehend, G., 2005, BfEL

Verarbeitungseigenschaften von Roggen

Indirekte Parameter

Fallzahl (ICC 107)

Amylogramm (ICC 126/1)

Proteingehalt (ICC 105/2)

Ergebnisse werde in Relation zu den Ergebnissen

der Verrechnungssorte gesetzt

Umwandlung der absoluten Ergebnisse in

relative Ergebnisse: sog. Ausprägungsstufen (APS)

APS 1 = sehr niedrig APS 9 = sehr hoch

Günter Unbehend/2004

60

62

64

66

68

70

72

74

76

Verkl

eister

ungs

tempe

ratur

, °C

Avanti Rasant Fugato FestusSorte

WP 2003/3 WP 2002/2 WP 2001/1

Verkleisterungstemperaturen im Amylogramm von verschiedenen Roggensorten

(Mittelwert von jeweils 8 Standorten; Ergebnisse der Wertprüfung)

APS 6 APS 5 APS 6 APS 4

Borellus, Danko, Halo,4

Cilion,Amilo, Boresto, Born, Hacada, Matador, Nikita, Plato, Walet, Warko

5Caroas, CarotopApart, NovusRekrut,6

CarotrumpfEsprit, Fernando, Festus, Gamet, Picasso, Treviso,

7Avanti, Fugato, Resonanz, Ursus 8Askari, Rasant9

Synthetische SortenHybridsortenPopulationssortenErtrag

*) Beschreibende Sortenliste 2004

Fallzahl deutscher Winter-Roggensorten*)

Festus, Novus, Rasant, Resonanz

Boresto, Born, Danko, Warko5

Carotop, Cilion,Apart, Askari, Fugato, Gamet, Treviso, Ursus

Borellus, Hacada, Halo, Matador, Nikita Plato,Rekrut, Walet,

6

Caroas, Carotrumpf

Avanti, Esprit, Fernando, Picasso,

7Amilo,8

Synthetische SortenHybridsortenPopulationssortenFallzahl

Borellus, Danko, Halo,4

Cilion,Amilo, Boresto, Born, Hacada, Matador, Nikita, Plato, Walet, Warko

5Caroas, CarotopApart, NovusRekrut,6

CarotrumpfEsprit, Fernando, Festus, Gamet, Picasso, Treviso,

7Avanti, Fugato, Resonanz, Ursus 8Askari, Rasant9

Synthetische SortenHybridsortenPopulationssortenErtrag

*) Beschreibende Sortenliste 2004

Ertrag und Fallzahl deutscher Winter-Roggensorten*)

Festus, Novus, Rasant, Resonanz

Boresto, Born, Danko, Warko5

Carotop, Cilion,Apart, Askari, Fugato, Gamet, Treviso, Ursus

Borellus, Hacada, Halo, Matador, Nikita Plato,Rekrut, Walet,

6

Caroas, Carotrumpf

Avanti, Esprit, Fernando, Picasso,

7Amilo,8

Synthetische SortenHybridsortenPopulationssortenFallzahl

Roggensorten

Hybridsorten 67%Populationssorten 28%Synthetische Sorten 2%unbekannt 3%

2006Erntejahr

96 97 98 99 0 1 2 3 4 5 6

Rel

ativ

e H

äufig

keit

[%]

0

20

40

60

80

100

unbekannt P

H S

Erntejahr

96 97 98 99 0 1 2 3 4 5 6

Bro

trog

gena

ntei

l [%

]

0

20

40

60

80

100

Brotroggen-Qualität(Ergebnisse der BEE)

Fallzahl > 120 s Amylogramm-Maximum > 200 AE

Verkleisterungstemperatur > 63°C

∅ 79 %

Zusammenfassung Sortenspektrum und Sorteneinstufung bei Brotgetreide

Sortenprüfung durch unabhängige Institution: Bundessortenamt

3-jährige Prüfung auf verschiedenen Standorten ermöglicht

Einschätzung der agronomischen und verarbeitungsrelevanten Merkmale

unter verschiedenen Standortbedingungen (Klima, Boden, Krankheitsdruck)

Unabhängige Sortenbeschreibung als Hilfsmittel für die Sortenwahl

Weizen:

Mahleigenschaften & Backeigenschaften

indirekte Merkmale : Protein, Sedi., Fallzahl

standardisierter Backversuch

Back-Qualitätsgruppe

Roggen: Indirekte Merkmale (Fallzahl, Amylogramm)

sichert Anbauwürdigkeit in den unterschiedlichen Regionen

(Klima, Bodenbedingungen, Krankheitsdruck)

trägt dazu bei, Ernte- und Qualitätsausfälle in Extremjahren

möglichst gering zu halten

stärkt Wettbewerb unter Züchtern

treibt Züchtungsfortschritt an

Mit der Sorte wird nur ein Potential zur Produktion eines definierten Rohstoffes gewählt. Wie weit und mit welchem Aufwand dieses Potential realisierbar ist, hängt von den Aufwuchsbedingungen in Verbindung mit der Produktions- und Erntetechnik sowie Nacherntebehandlung ab.

Zusammenfassung Sortenspektrum und Sorteneinstufung bei Brotgetreide

☺